Python時間モジュールの初心者向けガイド

Python時間モジュールの初心者向けガイド

Pythonの `+ time +`モジュールは、オブジェクト、数値、文字列など、コードで時間を表す多くの方法を提供します。 また、コード実行中の待機やコードの効率の測定など、時間を表す以外の機能も提供します。

この記事では、 `+ time +`で最も一般的に使用される関数とオブジェクトについて説明します。

この記事の終わりまでに、次のことができるようになります。

  • エポック、タイムゾーン、夏時間など、日付と時刻を操作する中心的な概念を理解する

  • フロート、タプル、および `+ struct_time +`を使用して、コードで*を表す*

  • 異なる時間表現の間で*変換*

  • スレッドの実行を一時停止

  • * + perf_counter()+ `を使用してコードのパフォーマンスを測定する

まず、浮動小数点数を使用して時間を表す方法を学習します。

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秒を使用してPython時間を処理する

アプリケーションでPython時間の概念を管理する方法の1つは、時代の始まりから、つまり特定の開始点から経過した秒数を表す浮動小数点数を使用することです。

それが何を意味するのか、なぜそれが有用なのか、そしてそれを使用してPython時間に基づいてロジックをアプリケーションに実装する方法を詳しく見ていきましょう。

エポック

前のセクションで、時代の始まりからの経過時間を表す浮動小数点数でPython時間を管理できることを学びました。

Merriam-Websterは時代を次のように定義しています。

  • 一連の年が計算される一定の時点

  • 与えられた日付を基準として計算された時系列表記のシステム

ここで把握する重要な概念は、Pythonの時間を扱う場合、開始点で識別される期間を考慮することです。 コンピューティングでは、この開始点を*エポック*と呼びます。

エポックは、時間の経過を測定できる開始点です。

たとえば、エポックを1970年1月1日のUTC(WindowsおよびほとんどのUNIXシステムで定義されたエポック)の深夜に定義すると、1970年1月2日の深夜をエポックから `+ 86400 +`秒として表すことができます。 。

これは、1分に60秒、1時間に60分、1日に24時間あるためです。 1970年1月2日UTCはエポックの1日後なので、基本的な数学を適用してその結果に到達できます。

>>>

>>> 60 *60* 24
86400

また、エポック以前の時間を表すことができることに注意することも重要です。 秒数は負の値になります。

たとえば、UTC 1969年12月31日の午前0時(1970年1月1日のエポックを使用)を「+ -86400 +」秒として表します。

1970年1月1日UTCは一般的なエポックですが、コンピューティングで使用される唯一のエポックではありません。 実際、異なるオペレーティングシステム、ファイルシステム、およびAPIは、異なるエポックを使用する場合があります。

前に見たように、UNIXシステムはエポックを1970年1月1日と定義しています。 一方、Win32 APIは、エポックをhttps://blogs.msdn.microsoft.com/oldnewthing/20090306-00/?p=18913/[January 1、1601]として定義します。

`+ time.gmtime()+`を使用して、システムのエポックを決定できます。

>>>

>>> import time
>>> time.gmtime(0)
time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)

この記事では、 `+ gmtime()`と ` struct_time `について学習します。 今のところ、 ` time +`を使用してこの関数を使用してエポックを検出できることを知ってください。

エポックを使用して秒単位で時間を測定する方法についての理解が深まったので、Pythonの「+ time +」モジュールを調べて、そのために役立つ機能を確認してみましょう。

浮動小数点数としてのPython時間(秒)

最初に、 `+ time.time()+`はエポックから経過した秒数を返します。 戻り値は、秒の小数部を考慮した浮動小数点数です。

>>>

>>> from time import time
>>> time()
1551143536.9323719

エポックと見なされる基準点は非常に異なる可能性があるため、マシンで取得する数値は非常に異なる場合があります。

さらに読む: Python 3.7はhttps://realpython.com/python37-new-features/#timing-precision [+ time_ns()+]を導入しました。これは、エポック以降の同じ経過時間を表す整数値を返します。ただし、秒単位ではなくナノ秒単位です。

時間を秒単位で測定することは、いくつかの理由で役立ちます。

  • フロートを使用して、2つの時点の差を計算できます。

  • フロートはhttps://en.wikipedia.org/wiki/Serialization[serializable]で簡単に作成できます。つまり、フロートをデータ転送用に保存し、反対側でそのまま使用できます。

ただし、現在の時刻を文字列で表示したい場合があります。 そのためには、 `+ time()`から取得した秒数を ` time.ctime()+`に渡すことができます。

ローカル時間を表す文字列としてのPython時間(秒)

前に見たように、エポックからの経過秒数として表されるPython時間をhttps://realpython.com/python-strings/[string]に変換することができます。 `+ ctime()+`を使用してそうすることができます:

>>>

>>> from time import time, ctime
>>> t = time()
>>> ctime(t)
'Mon Feb 25 19:11:59 2019'

ここでは、現在の時間を秒単位で変数 `+ t `に記録し、 ` ctime()`の引数として ` t +`を渡しています。これは、同じ時間の文字列表現を返します。

*技術的な詳細:*エポックからの秒数を表す引数は、 `+ ctime()`の定義に従ってオプションです。 引数を渡さない場合、 ` ctime()`はデフォルトで ` time()+`の戻り値を使用します。 したがって、上記の例を単純化できます。

>>>

>>> from time import ctime
>>> ctime()
'Mon Feb 25 19:11:59 2019'

`+ ctime()+`によって返される、 timestamp としても知られる時間の文字列表現は、次の構造でフォーマットされます:

  1. 曜日: *+ Mon ++ Monday +) . 年の月: + Feb ++ February +) . 月の日: + 25 + . 24-hour clock表記を使用した時間、分、秒: +19:11:59 + . 年:* + 2019 +

前の例は、米国中南部地域のコンピューターからキャプチャされた特定の瞬間のタイムスタンプを表示します。 しかし、オーストラリアのシドニーに住んでいて、同じ瞬間に同じコマンドを実行したとしましょう。

上記の出力の代わりに、次が表示されます。

>>>

>>> from time import time, ctime
>>> t = time()
>>> ctime(t)
'Tue Feb 26 12:11:59 2019'

タイムスタンプの + day of week ++ day of month +、および `+ hour +`の部分が最初の例と異なることに注意してください。

`+ ctime()+`によって返されるタイムスタンプは地理的な場所に依存するため、これらの出力は異なります。

*注:*タイムゾーンの概念は物理的な場所に関連していますが、実際に移動することなく、コンピューターの設定でこれを変更できます。

物理的な場所に依存する時間の表現は*ローカル時間*と呼ばれ、*タイムゾーン*と呼ばれる概念を利用します。

*注:*現地時間はロケールに関連しているため、タイムスタンプは多くの場合、文字列内の要素の順序や日と月の略語の翻訳など、ロケール固有の詳細を考慮します。 `+ ctime()+`はこれらの詳細を無視します。

Pythonの時間表現をよりよく理解できるように、タイムゾーンの概念をもう少し詳しく見てみましょう。

タイムゾーンについて

タイムゾーンは、標準化された時間に準拠する世界の地域です。 タイムゾーンは、https://en.wikipedia.org/wiki/Coordinated_Universal_Time [協定世界時](UTC)からのオフセットと、場合によっては夏時間を含めることで定義されます(これについては後で詳しく説明します)この記事)。

*おもしろい事実:*あなたが英語を母国語とする人なら、「協定世界時」の略語がより明確なCUTではなくUTCである理由を疑問に思うかもしれません。 ただし、フランス語を母国語とする場合は、「Temps UniverselCoordonné」と呼び、別の略語TUCを提案します。

最終的には、https://en.wikipedia.org/wiki/Coordinated_Universal_Time#Etymology [国際電気通信連合と国際天文学連合がUTCで妥協]が正式な略語として、言語に関係なく略語が同じになるようにしました。

UTCおよびタイムゾーン

UTCは、世界のすべての計時が同期(または調整)される時間標準です。 それ自体はタイムゾーンではなく、タイムゾーンとは何かを定義する超越的な標準です。

UTC時間は、https://www.merriam-webster.com/dictionary/astronomical%20time [astronomical time]を使用して正確に測定され、地球の自転を参照し、https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_clock [atomicクロック]。

タイムゾーンは、UTCからのオフセットによって定義されます。 たとえば、南北アメリカでは、中央タイムゾーン(CT)はUTCから5〜6時間遅れているため、UTC-5:00またはUTC-6:00の表記を使用しています。

一方、オーストラリアのシドニーは、オーストラリア東部時間帯(AET)に属し、UTC(UTC + 10:00またはUTC + 11:00)よりも10時間または11時間進んでいます。

この違い(UTC-6:00からUTC + 10:00)は、前の例の `+ ctime()+`からの2つの出力で見た分散の理由です。

  • 中央時間(CT): + 'Mon Feb 25 19:11:59 2019' +

  • オーストラリア東部時間(AET): + 'Tue Feb 26 12:11:59 2019' +

これらの時間は正確に16時間離れており、上記のタイムゾーンオフセットと一致しています。

CTがUTCから5〜6時間遅れるか、AETが10〜11時間遅れることがあるのか​​疑問に思うかもしれません。 これは、これらのタイムゾーンの一部を含む世界中の一部の地域で夏時間が適用されるためです。

サマータイム

通常、夏の月は、冬の月よりもhttps://sciencing.com/many-hours-daylight-summer-8196183.html[daylight hours]より多くなります。 このため、一部の地域では、夏時間をより有効に活用するために、春と夏の間に夏時間(DST)を遵守しています。

DSTを遵守する場所では、春の初めに時計が1時間進みます(実質的に1時間失われます)。 その後、秋には、時計が標準時間にリセットされます。

文字SとDは、タイムゾーン表記の標準時間と夏時間を表します。

  • 中部標準時(CST)

  • オーストラリア東部夏時間(AEDT)

時刻を現地時間のタイムスタンプとして表す場合、DSTが適用可能かどうかを考慮することが常に重要です。

`+ ctime()+`は夏時間を考慮します。 したがって、前述の出力の差は、次のように正確になります。

  • 中央標準時(CST): + 'Mon Feb 25 19:11:59 2019' +

  • オーストラリア東部夏時間(AEDT): + 'Tue Feb 26 12:11:59 2019' +

データ構造を使用してPython時間を処理する

エポック、タイムゾーン、UTCなど、時間の多くの基本的な概念をしっかり把握できたので、Pythonの `+ time +`モジュールを使用して時間を表現する他の方法を見てみましょう。

タプルとしてのPython時間

Pythonの時間を表す数値を使用する代わりに、別のプリミティブデータ構造を使用できます:https://realpython.com/python-lists-tuples/[tuple]。

タプルを使用すると、一部のデータを抽象化して読みやすくすることで、時間をもう少し簡単に管理できます。

タプルとして時間を表す場合、タプル内の各要素は時間の特定の要素に対応します。

  1. Year

  2. 1(1月)から12(12月)の範囲の整数としての月

  3. 月の日

  4. 0(午前12時)から23(午後11時)の範囲の整数としての時間

  5. 第二

  6. 0(月曜日)から6(日曜日)までの範囲の整数としての曜日

  7. 年の日

  8. 次の値を持つ整数としての夏時間。

    • 「1」は夏時間です。

    • `+ 0 +`は標準時間です。

    • 「+ -1 +」は不明です。

既に学んだ方法を使用して、2つの異なる方法で同じPython時間を表すことができます。

>>>

>>> from time import time, ctime
>>> t = time()
>>> t
1551186415.360564
>>> ctime(t)
'Tue Feb 26 07:06:55 2019'

>>> time_tuple = (2019, 2, 26, 7, 6, 55, 1, 57, 0)

この場合、「+ t 」と「 time_tuple +」の両方が同じ時間を表しますが、タプルは時間コンポーネントを操作するためのより読みやすいインターフェースを提供します。

*技術的な詳細:*実際、秒単位で `+ time_tuple `で表されるPython時間を見ると(この記事で後ほど説明します)、それが ` 1551186415.0 `に解決されることがわかります。 「+1551186415.360564」ではなく。

これは、タプルに小数秒を表す方法がないためです。

タプルはPython時間を操作するためのより管理しやすいインターフェースを提供しますが、さらに良いオブジェクトがあります: + struct_time +

オブジェクトとしてのPython時間

タプルコンストラクトの問題は、単一の秒ベースの数字よりも整理されているにもかかわらず、まだ数字の束のように見えることです。

+ struct_time +`は、Pythonの `+ collections +`モジュールのhttps://dbader.org/blog/writing-clean-python-with-namedtuples [+ NamedTuple +`]を利用してタプルのシーケンスを関連付けることにより、これに対する解決策を提供します。有用な識別子を持つ数の:

>>>

>>> from time import struct_time
>>> time_tuple = (2019, 2, 26, 7, 6, 55, 1, 57, 0)
>>> time_obj = struct_time(time_tuple)
>>> time_obj
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=2, tm_mday=26, tm_hour=7, tm_min=6, tm_sec=55, tm_wday=1, tm_yday=57, tm_isdst=0)

*技術的な詳細:*別の言語を使用している場合、「+ struct 」と「 object +」という用語は互いに対立する場合があります。

Pythonには、 `+ struct +`というデータ型はありません。 代わりに、すべてがオブジェクトです。

ただし、 `+ struct_time `という名前はhttps://en.cppreference.com/w/c/chrono/tm[Cベースのタイムライブラリ]から派生します。データ型は実際には ` struct +`です。

実際、Pythonの + time +`モジュール(https://github.com/python/cpython/blob/master/Modules/timemodule.c[Cで実装])は、ヘッダーを含めることでこの `+ struct +`を直接使用しますファイル `+ times.h +

これで、インデックスではなく属性の名前を使用して、 `+ time_obj +`の特定の要素にアクセスできます。

>>>

>>> day_of_year = time_obj.tm_yday
>>> day_of_year
57
>>> day_of_month = time_obj.tm_mday
>>> day_of_month
26

`+ struct_time `の読みやすさと使いやすさを超えて、それはPythonの ` time +`モジュールの多くの関数の戻り値型であるため、知ることも重要です。

秒単位のPython時間をオブジェクトに変換する

Python時間を操作する3つの主要な方法を確認したので、異なる時間データ型を変換する方法を学習します。

時刻データ型間の変換は、時刻がUTC時間か現地時間かによって異なります。

協定世界時(UTC)

エポックは、タイムゾーンではなくUTCを定義に使用します。 したがって、エポックからの経過秒数は、地理的な場所に応じて変わりません。

ただし、 `+ struct_time +`についても同じことが言えません。 Python時間のオブジェクト表現では、タイムゾーンが考慮される場合とされない場合があります。

秒を表すfloatを `+ struct_time +`に変換するには、2つの方法があります。

  1. UTC

  2. 現地時間

Pythonの時間フロートをUTCベースの `+ struct_time `に変換するために、Pythonの ` time `モジュールは ` gmtime()+`という関数を提供します。

この記事で以前に使用された `+ gmtime()+`を見たことがあります。

>>>

>>> import time
>>> time.gmtime(0)
time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)

この呼び出しを使用して、システムのエポックを発見しました。 これで、ここで実際に何が起こっているかを理解するためのより良い基盤ができました。

`+ gmtime()`は、エポックからの経過秒数をUTCの ` struct_time `に変換します。 この場合、秒数として「+0」を渡しました。これは、UTCでエポック自体を見つけようとしていることを意味します。

*注意:*属性「+ tm_isdst 」が「+0」に設定されていることに注意してください。 この属性は、タイムゾーンが夏時間を使用しているかどうかを表します。 UTCはDSTにサブスクライブしないため、 `+ gmtime()`を使用する場合、フラグは常に ` 0 +`になります。

前に見たように、「+ struct_time 」は小数秒を表すことができないため、「 gmtime()+」は引数の小数秒を無視します。

>>>

>>> import time
>>> time.gmtime(1.99)
time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=1, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)

渡された秒数が「2」に非常に近い場合でも、「+ tm_sec = 1 」で示されるように、「。99+」の小数秒は単に無視されます。

`+ gmtime()`の ` secs `パラメータはオプションです。つまり、引数なしで ` gmtime()+`を呼び出すことができます。 これにより、UTCの現在の時刻が提供されます。

>>>

>>> import time
>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=2, tm_mday=28, tm_hour=12, tm_min=57, tm_sec=24, tm_wday=3, tm_yday=59, tm_isdst=0)

興味深いことに、 `+ time `内ではこの関数の逆関数はありません。 代わりに、Pythonの ` calendar `モジュールで ` timegm()+`という名前の関数を探す必要があります。

>>>

>>> import calendar
>>> import time
>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=2, tm_mday=28, tm_hour=13, tm_min=23, tm_sec=12, tm_wday=3, tm_yday=59, tm_isdst=0)
>>> calendar.timegm(time.gmtime())
1551360204

+ timegm()+`はタプル(またはタプルのサブクラスであるため `+ struct_time +)を取り、エポック以降の対応する秒数を返します。

*履歴コンテキスト: *`+ timegm()`が ` time +`にない理由に興味がある場合は、https://bugs.python.org/issue6280 [Python Issue 6280]で議論を表示できます。

要するに、 `+ time `がCのタイムライブラリ( ` time.h `で定義されている)に厳密に追従し、一致する関数が含まれていないためです。 上記の問題は、 ` timegm()`を ` time +`に移動またはコピーするというアイデアを提案しました。

しかし、 `+ datetime `ライブラリの進歩、 ` time.timegm()`のパッチ適用の不整合、および ` calendar.timegm()`の処理方法の質問により、メンテナは辞退しましたパッチ、代わりに ` datetime +`の使用を奨励します。

UTCは標準であるため、プログラミングでは価値があります。 DST、タイムゾーン、またはロケール情報について心配する必要はありません。

そうは言っても、現地時間を使いたい場合はたくさんあります。 次に、秒単位から現地時間に変換する方法を確認して、それを実行できるようにします。

現地時間

アプリケーションでは、UTCではなく現地時間で作業する必要がある場合があります。 Pythonの `+ time `モジュールは、エポック以降に経過した秒数からローカル時間を取得する機能を提供します。これは、 ` localtime()+`と呼ばれます。

`+ localtime()`のシグネチャは、ローカルタイムゾーンを使用して ` struct_time `を構築するために使用するオプションの ` secs `引数を取るという点で、 ` gmtime()+`と似ています。

>>>

>>> import time
>>> time.time()
1551448206.86196
>>> time.localtime(1551448206.86196)
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=3, tm_mday=1, tm_hour=7, tm_min=50, tm_sec=6, tm_wday=4, tm_yday=60, tm_isdst=0)

`+ tm_isdst = 0 `に注意してください。 DSTは現地時間と関係があるため、指定された時間にDSTが適用可能かどうかに応じて、「 tm_isdst 」は「+0」と「1」の間で変化します。 `+ tm_isdst = 0 +`であるため、DSTは2019年3月1日には適用されません。

2019年の米国では、夏時間は3月10日に始まります。 したがって、DSTフラグが正しく変更されるかどうかをテストするには、9日分の秒を「+ secs +」引数に追加する必要があります。

これを計算するには、1日の秒数(86,400)に9日を掛けます。

>>>

>>> new_secs = 1551448206.86196 + (86400* 9)
>>> time.localtime(new_secs)
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=3, tm_mday=10, tm_hour=8, tm_min=50, tm_sec=6, tm_wday=6, tm_yday=69, tm_isdst=1)

これで、 `+ struct_time `が日付が2019年3月10日であり、 ` tm_isdst = 1 `であることがわかります。 また、夏時間のために、前の例の「+7」ではなく「+ tm_hour 」も「+8」にジャンプしていることに注意してください。

Python 3.3以降、 `+ struct_time `には、 ` struct_time +`のタイムゾーンを決定するのに役立つ2つの属性も含まれています。

  1. + tm_zone +

  2. + tm_gmtoff +

最初は、これらの属性はプラットフォームに依存していましたが、Python 3.6以降、すべてのプラットフォームで利用可能です。

最初に、 `+ tm_zone +`はローカルタイムゾーンを保存します:

>>>

>>> import time
>>> current_local = time.localtime()
>>> current_local.tm_zone
'CST'

ここでは、 + localtime()+`が `+ struct_time +`を返し、タイムゾーンが `+ CST +(中央標準時)に設定されていることがわかります。

前に見たように、UTCオフセットとDST(該当する場合)の2つの情報に基づいてタイムゾーンを通知することもできます。

>>>

>>> import time
>>> current_local = time.localtime()
>>> current_local.tm_gmtoff
-21600
>>> current_local.tm_isdst
0

この場合、「+ current_local 」はグリニッジ標準時を表すGMTより「+21600」秒遅れていることがわかります。 GMTは、UTCオフセットのないタイムゾーンです:UTC±00:00。

1時間あたりの秒数(3,600)で割った「21600」秒は、「+ current_local 」時間が「 GMT-06:00 」(または「 UTC-06:00+」)であることを意味します。

GMTオフセットとDSTステータスを使用して、標準時の「+ current_local 」が「 UTC-06:00+」であると推定できます。これは、中央標準時間帯に対応します。

`+ gmtime()`と同様に、 ` localtime()`を呼び出すときに ` secs `引数を無視でき、現在のローカル時間を ` struct_time +`で返します。

>>>

>>> import time
>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=3, tm_mday=1, tm_hour=8, tm_min=34, tm_sec=28, tm_wday=4, tm_yday=60, tm_isdst=0)

`+ gmtime()`とは異なり、 ` localtime()`の逆関数はPythonの ` time +`モジュールに存在します。 それがどのように機能するかを見てみましょう。

ローカル時間オブジェクトを秒に変換する

`+ calendar.timegm()`を使用してUTC時間オブジェクトを秒に変換する方法を見てきました。 現地時間を秒に変換するには、 ` mktime()+`を使用します。

`+ mktime()`では、通常の9タプルまたはローカル時間を表す ` struct_time `オブジェクトの形式をとる ` t +`というパラメーターを渡す必要があります。

>>>

>>> import time

>>> time_tuple = (2019, 3, 10, 8, 50, 6, 6, 69, 1)
>>> time.mktime(time_tuple)
1552225806.0

>>> time_struct = time.struct_time(time_tuple)
>>> time.mktime(time_struct)
1552225806.0

`+ t +`はUTCではなく現地時間を表すタプルでなければならないことに留意することが重要です:

>>>

>>> from time import gmtime, mktime

>>> # 1
>>> current_utc = time.gmtime()
>>> current_utc
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=3, tm_mday=1, tm_hour=14, tm_min=51, tm_sec=19, tm_wday=4, tm_yday=60, tm_isdst=0)

>>> # 2
>>> current_utc_secs = mktime(current_utc)
>>> current_utc_secs
1551473479.0

>>> # 3
>>> time.gmtime(current_utc_secs)
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=3, tm_mday=1, tm_hour=20, tm_min=51, tm_sec=19, tm_wday=4, tm_yday=60, tm_isdst=0)

*注意:*この例では、現地時間が `+ March 1、2019 08:51:19 CST +`であると仮定します。

この例は、UTCではなく現地時間で `+ mktime()+`を使用することが重要である理由を示しています。

  1. 引数なしの + gmtime()+ は、UTCを使用して `+ struct_time `を返します。 「 current_utc 」は「 March 1、2019 14:51:19 UTC 」を示します。 「 CSTはUTC-06:00+」であるため、これは正確です。したがって、UTCは現地時間の6時間前に設定する必要があります。

  2. + mktime()+ はローカル時間を想定して秒数を返そうとしますが、代わりに `+ current_utc `を渡しました。 したがって、 ` current_utc `がUTC時間であることを理解する代わりに、 ` March 1、2019 14:51:19 CST +`を意味すると想定しています。

  3. + gmtime()+ は、これらの秒をUTCに変換するために使用されます。これにより、矛盾が生じます。 時刻は「2019年3月1日20:51:19 UTC +」です。 この矛盾の理由は、 ` mktime()+`が現地時間を予想したという事実です。 したがって、UTCに戻すと、現地時間に_another_ 6時間追加されます。

タイムゾーンの操作は非常に難しいため、UTCと現地時間の違いと、それぞれに対応するPythonの時間関数を理解することで、成功に備えることが重要です。

Python Timeオブジェクトを文字列に変換する

タプルでの作業は楽しくてすべてですが、場合によっては文字列で作業するのが最善です。

タイムスタンプとしても知られる時間の文字列表現は、時間を読みやすくするのに役立ち、直感的なユーザーインターフェイスの構築に特に役立ちます。

`+ time.struct_time `オブジェクトを文字列に変換するために使用するPythonの2つの ` time +`関数があります。

  1. + asctime()+

  2. + strftime()+

まず、 `+ asctime()+`について学習します。

+ asctime()+

タイムタプルまたは `+ struct_time `をタイムスタンプに変換するには、 ` asctime()+`を使用します。

>>>

>>> import time
>>> time.asctime(time.gmtime())
'Fri Mar  1 18:42:08 2019'
>>> time.asctime(time.localtime())
'Fri Mar  1 12:42:15 2019'

`+ gmtime()`と ` localtime()`の両方は、それぞれUTCおよびローカル時間に対して ` struct_time +`インスタンスを返します。

`+ asctime()`を使用して、いずれかの ` struct_time `をタイムスタンプに変換できます。 ` asctime()`は、この記事の前半で学習した ` ctime()+`と同様に機能しますが、浮動小数点数を渡す代わりにタプルを渡します。 タイムスタンプ形式でさえ、2つの関数間で同じです。

`+ ctime()`と同様に、 ` asctime()`のパラメーターはオプションです。 時間オブジェクトを ` asctime()+`に渡さない場合、現在のローカル時間を使用します:

>>>

>>> import time
>>> time.asctime()
'Fri Mar  1 12:56:07 2019'

`+ ctime()+`と同様に、ロケール情報も無視します。

`+ asctime()`の最大の欠点の1つは、そのフォーマットの非柔軟性です。 ` strftime()+`はタイムスタンプをフォーマットできるようにすることでこの問題を解決します。

+ strftime()+

`+ ctime()`と ` asctime()+`の文字列形式がアプリケーションにとって不十分な位置にいることに気付くかもしれません。 代わりに、ユーザーにとってより意味のある方法で文字列をフォーマットすることをお勧めします。

これの一例は、ロケール情報を考慮した文字列で時間を表示したい場合です。

文字列をフォーマットするには、「+ struct_time 」またはPythonの時間タプルを指定して、「string *format* time」を表す「 strftime()+」を使用します。

`+ strftime()+`は2つの引数を取ります:

  1. + format + は、文字列内の時間要素の順序と形式を指定します。

  2. + t + はオプションの時間タプルです。

文字列をフォーマットするには、 directives を使用します。 ディレクティブは、次のような特定の時間要素を指定する「%」で始まる文字列です。

  • * +%d +:*曜日

  • * +%m +:*年の月

  • * +%Y +:*年

たとえば、次のようにhttps://en.wikipedia.org/wiki/ISO_8601[ISO 8601]標準を使用して、現地時間で日付を出力できます。

>>>

>>> import time
>>> time.strftime('%Y-%m-%d', time.localtime())
'2019-03-01'

さらに読む: Python時間を使用して日付を表現することは完全に有効で受け入れられますが、Pythonの `+ datetime +`モジュールを使用することも検討する必要があります。

たとえば、 `+ datetime +`を使用してISO 8601形式で日付を簡単に出力できます。

>>>

>>> from datetime import date
>>> date(year=2019, month=3, day=1).isoformat()
'2019-03-01'

前に見たように、 `+ asctime()`よりも ` strftime()+`を使用することの大きな利点は、ロケール固有の情報を利用するタイムスタンプをレンダリングできることです。

たとえば、ロケールに依存した方法で日付と時刻を表現したい場合、 `+ asctime()+`を使用できません:

>>>

>>> from time import asctime
>>> asctime()
'Sat Mar  2 15:21:14 2019'

>>> import locale
>>> locale.setlocale(locale.LC_TIME, 'zh_HK')  # Chinese - Hong Kong
'zh_HK'
>>> asctime()
'Sat Mar  2 15:58:49 2019'

プログラムでロケールを変更した後でも、 `+ asctime()+`は以前と同じ形式で日付と時刻を返します。

技術的な詳細: `+ LC_TIME `は、日付と時刻のフォーマットのロケールカテゴリです。 ` locale `引数 ` 'zh_HK' +`は、システムによって異なる場合があります。

ただし、 `+ strftime()+`を使用すると、ロケールを説明していることがわかります。

>>>

>>> from time import strftime, localtime
>>> strftime('%c', localtime())
'Sat Mar  2 15:23:20 2019'

>>> import locale
>>> locale.setlocale(locale.LC_TIME, 'zh_HK')  # Chinese - Hong Kong
'zh_HK'
>>> strftime('%c', localtime())
'六  3/2 15:58:12 2019' 2019'

ここでは、 `+ strftime()+`を使用したため、ロケール情報を正常に利用できました。

注意: `+%c +`はロケールに適した日付と時刻のディレクティブです。

時間タプルがパラメータ `+ t `に渡されない場合、 ` strftime()`はデフォルトで ` localtime()+`の結果を使用します。 したがって、オプションの2番目の引数を削除することで、上記の例を単純化できます。

>>>

>>> from time import strftime
>>> strftime('The current local datetime is: %c')
'The current local datetime is: Fri Mar  1 23:18:32 2019'

ここでは、独自の引数を引数として渡す代わりに、デフォルトの時間を使用しています。 また、 `+ format +`引数は、フォーマットディレクティブ以外のテキストで構成できることに注意してください。

*さらに読む: *`+ strftime()+`で利用できるhttps://docs.python.org/3/library/time.html#time.strftime [ディレクティブのリスト]を確認してください。

Pythonの `+ time `モジュールには、タイムスタンプを変換して ` struct_time +`オブジェクトに戻す逆の操作も含まれています。

Python時間文字列をオブジェクトに変換する

日付と時刻に関連する文字列を使用している場合、タイムスタンプを時刻オブジェクトに変換することは非常に価値があります。

時間文字列を「+ struct_time 」に変換するには、「string* parse *time」を表す「 strptime()+」を使用します。

>>>

>>> from time import strptime
>>> strptime('2019-03-01', '%Y-%m-%d')
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=3, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=60, tm_isdst=-1)

`+ strptime()`の最初の引数は、変換したいタイムスタンプでなければなりません。 2番目の引数は、タイムスタンプが入っている ` format +`です。

`+ format `パラメータはオプションで、デフォルトは ` '%a%b%d%H:%M:%S%Y' +`です。 したがって、その形式のタイムスタンプがある場合、引数として渡す必要はありません。

>>>

>>> strptime('Fri Mar 01 23:38:40 2019')
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=3, tm_mday=1, tm_hour=23, tm_min=38, tm_sec=40, tm_wday=4, tm_yday=60, tm_isdst=-1)

`+ struct_time `には9つの重要な日付と時刻のコンポーネントがあるため、 ` strptime()`は、 ` string +`から解析できないコンポーネントの値に適切なデフォルトを提供する必要があります。

前の例では、「+ tm_isdst = -1 」です。 これは、 ` strptime()+`がタイムスタンプによって夏時間を表すかどうかを判断できないことを意味します。

これで、 `+ time `モジュールをさまざまな方法で使用してPythonの時刻と日付を操作する方法がわかりました。 ただし、単純に時間オブジェクトを作成し、Python時間文字列を取得し、エポックから経過した秒数を使用する以外にも、 ` time +`には他の用途があります。

実行の一時停止

本当に便利なPython時間関数の1つは、指定された時間だけスレッドの実行を中断する「+ sleep()+」です。

たとえば、次のようにプログラムの実行を10秒間中断できます。

>>>

>>> from time import sleep, strftime
>>> strftime('%c')
'Fri Mar  1 23:49:26 2019'
>>> sleep(10)
>>> strftime('%c')
'Fri Mar  1 23:49:36 2019'

プログラムは最初にフォーマットされた `+ datetime `文字列を印刷し、10秒間停止して、最後に2番目にフォーマットされた ` datetime +`文字列を印刷します。

秒の小数部を `+ sleep()+`に渡すこともできます:

>>>

>>> from time import sleep
>>> sleep(0.5)

`+ sleep()+`は、何らかの理由でプログラムをテストしたり待機させたりするのに役立ちますが、正当な理由がない限り、本番コードを停止しないように注意する必要があります。

Python 3.5より前では、プロセスに送信されるシグナルが `+ sleep()`に割り込む可能性がありました。 ただし、3.5以降では、プロセスがシグナルを受信した場合でも、 ` sleep()+`は常に少なくとも指定された時間だけ実行を一時停止します。

`+ sleep()+`は、プログラムをテストしてより堅牢にするためのPython時間関数の1つにすぎません。

性能測定

`+ time +`を使用して、プログラムのパフォーマンスを測定できます。

これを行う方法は、 `+ perf_counter()+`を使用することです。これは、名前が示すように、短い距離を測定するための高解像度のパフォーマンスカウンターを提供します。

`+ perf_counter()+`を使用するには、コードの実行が完了する前だけでなく、コードの実行が始まる前にカウンターを配置します。

>>>

>>> from time import perf_counter
>>> def longrunning_function():
...     for i in range(1, 11):
...         time.sleep(i/i* * 2)
...
>>> start = perf_counter()
>>> longrunning_function()
>>> end = perf_counter()
>>> execution_time = (end - start)
>>> execution_time
8.201258441999926

最初に、 `+ start `は関数を呼び出す前の瞬間をキャプチャします。 ` end `は、関数が戻った後の瞬間をキャプチャします。 関数の合計実行時間は「(end-start)+」秒でした。

技術的な詳細: Python 3.7では、 + perf_counter _)( + perf_counter()+ と同じ働きをしますが、秒ではなくナノ秒を使用する + perf_counter_ns()+ `を導入しました。

+ perf_counter()+(または + perf_counter_ns()+)は、1回の実行でコードのパフォーマンスを測定する最も正確な方法です。 ただし、コードスニペットのパフォーマンスを正確に測定する場合は、https://docs.python.org/3/library/timeit.html [Python + timeit +]モジュールを使用することをお勧めします。

`+ timeit +`は、より正確なパフォーマンス分析を得るために何度もコードを実行することを専門としており、時間測定やその他の一般的な落とし穴を単純化しすぎないようにします。

結論

おめでとうございます。 これで、Pythonで日付と時刻を操作するための優れた基盤ができました。

現在、次のことができます。

  • エポックから経過した秒数を表す浮動小数点数を使用して、時間を処理します

  • タプルと `+ struct_time +`オブジェクトを使用して時間を管理する

  • 秒、タプル、およびタイムスタンプ文字列間の変換

  • Pythonスレッドの実行を一時停止する

  • `+ perf_counter()+`を使用してパフォーマンスを測定する

さらに、次のような日付と時刻に関する基本的な概念を学びました。

  • エポック

  • UTC

  • 時間帯

  • サマータイム

これで、Python時間に関する新たな知識を実際のアプリケーションに適用するときが来ました!

参考文献

Pythonでの日付と時刻の使用についてさらに学習したい場合は、次のモジュールをご覧ください。